나뭇잎이 계절에 따라 색깔이 바뀌는 것은 광합성과 관련된 현상입니다. 나뭇잎 안에 있는 엽록소가 햇빛을 받아 광합성을 하게 되는데, 엽록소 안에는 녹색색소가 있어 녹색으로 보입니다. 그러나 가을이 되면 햇빛이 줄어들면서 나뭇잎 안에 있는 엽록소의 양이 줄어듭니다. 그리고 엽록소 안에 있는 다른 색소들이 드러나게 되어, 나뭇잎이 빨간, 주황, 노랑 등의 색상으로 변하는 것입니다. 이러한 색소들은 카로티노이드, 안토시아닌, 안토크시아닌 등이 있습니다.
따라서 나뭇잎이 처음에 다른 색깔로 나뭇잎이 나오는 것은 아니며, 계절에 따라서 나뭇잎 안의 색소 양이 변화하여 색깔이 바뀌는 것입니다. 전 세계적으로 모든 나무의 잎이 계절에 따라 색깔이 바뀌는 것은 아니지만, 대부분의 나무에서 이러한 현상이 관찰됩니다.